DE2419310C3

DE2419310C3 - Verwendung von Tc-99m-Komplexen

Info

Publication number: DE2419310C3
Application number: DE2419310A
Authority: DE
Inventors: Theodore F. Bolles; David O. Kubiatowicz
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1973-04-23
Filing date: 1974-04-22
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DE2419310B2; US3868383A; DE2419310A1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Komplexes des radioaktiven metastabilen Isotops Technetium 99m (Tc-99m) mit einem in Anspruch im einzelnen gekennzeichneten, wasserlöslichen, komplexbildenden Mercaptan zur Herstellung eines perenteral verabreichbaren Nierendiagnostikums.

Für die Radiochemie gibt es die verschiedensten Anwendungsgebiete in Medizin und Biologie. Es ist seit langem bekannt, daß die Einführung von Substanzen, die Radioisotope enthalten oder damit markiert sind, Einblicke in den Organismus und insbesondere die Anatomie und Physiologie des Organismus ermöglicht. Diese Verbindungen werden im allgemeinen als jo Radiodiagnostika bezeichnet und werden insbesondere eingesetzt, um den Aufbau und die Funktion verschiedener innerer Organe, z. B. der Nieren mit Hilfe von Strahlungsdetektoren, zu untersuchen. Für die Diagnose werden Isotope mit kurzer Halbwertszeit und einem an y-Strahlung reichen Emissionsspektrum bevorzugt

Das metastabile Isotop Tc-99m hat eine- Halbwertszeit von 6 h und im Emissionsspektrum 99% y-Strahlung bei 140 KeV, was außerordentlich günstig ist für die Technik der nuklearmedizinischen Diagnostik. Tc-99m hat eine hohe spezifische Aktivität, nämlich 528xl0⁹mCi/g und eine sehr zweckmäßig rasche Zerfallgeschwindigkeit. Das Tochterprodukt TC-99 hat eine spezifische Aktivität, die um 9 Größenordnungen geringer ist, und eine Halbwertszeit, die um rund 8 v> Größenordnungen länger ist. Für den untersuchten Organismus führt die geringe Zerfallsgeschwindigkeit des relativ stabilen Tc-99 mit geringer spezifischer Aktivität zu dessen Abbauprodukt Ruthenium normalerweise nicht zu gefärdenden Strahlungsmengen, unabhängig von der biologischen Art der Ausscheidung des Tc-99m Radiodiagnostikums. Für den Forscher und Arzt kann das Emissionsspektrum von Tc-99m zu höchster Genauigkeit bei radiodiagnostischen Messungen und Berechnungen führen. In den letzten Jahren π wurde Tc-99m in den Spitälern verfügbar durch die Anwendung einer selektiven Elution aus einem sogenannten Molybdän-99 (Mo-99) Generator. Das Isotop Mo-99 liefert als radioaktives Zerfallsprodukt Tc-99m.

Obwohl Tc-99m Verbindungen als ideale Radiodia- m) gnostika erscheinen, ist die Auswahl der anzuwendenden Tc-Verbindungen oder -Komplexe unter Berücksichtigung der Organspezifität und der Toxizitätsgrenzen nicht einfach. Es ist offensichtlich, daß Verbindungen mit hoher Toxizität in der Human- und Veterinär- h^r> Medizin ungeeignet sind, selbst bei so geringen Mengen, wie sie für die Diagnose erforderlich sind. Verbindungen mit ungenügender in vivo Stabilität sind nur mäßig geeignet, da sich radioaktive Ionen oder andere chemische Verbindungen mit ungenügender oder unerwünschter Organspezifität bilden könnten. Stabile Verbindungen, die durch den ganzen Organismus verteilt werden oder die im Organismus nicht ihren Bestimmungsort erreichen, sind trotz ihrer Stabilität für viele Untersuchungen von Organfunktionen und Organaufbau, insbesondere au der Niere, nur mäßig geeignet

Das Problem der Auswahl und Herstellung eines Nierenspezifischen Radiodiagnostikums für die Nierendarstellung oder Funktionsstudien ist besonders schwierig. Sowohl Leber als auch Niere sind in der Lage, verschiedene Arten von Verbindungen aus dem Körper zu entfernen, letzlich durch Ausscheidung über Stuhl bzw. Urin. Ein Radiodiagnostikum für Nierenstudien sollte im Idealfall maximale Nierenspezifität und minimale Leberspezifität besitzen. Eine Anzahl von biologischen und chemischen Faktoren muß berücksichtigt werden und ii. Einklang gebracht werden, bevor man die gewünschte Organspezifität und Art der Ausscheidung erhält

Zur Untersuchung der Nierenstruktur werden z. B. Tc-99m-haltige Mittel vorzugsweise langsamer ausgeschieden oder sogar quantitativ absorbiert und in dem Nierengewebe zurückgehalten, um eine Sichtbarmachung der Nierenstruktur durch Scanner bzw. scintigraphische Vorrichtungen zu ermöglichen. Unter bestimmten Umständen, z. B. wenn schnelle γ- Kameras verfügbar sind, kann die Nierenstruktur jedoch auch mit Technetium-Verbindungen untersucht werden, die schnell aus dem Nierengewebe entfernt werden.

Technetium-99m-Verbindungen wurden angewandt zur Scintigraphie des Gehirns und anderer Organe. Zum Beispiel kann Tc-Schwefelkolloid zur Szintigraphie der Leber angewandt werden.

Die radiodiagnostische Anwendung von Tc-99-Verbindungen ist unter anderem in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben:

L a r s ο η et al, J. Nuclear Medicine, 7:8:7 (1966);
so die Herstellung eines Tc-99m-Kolloids zur photoszintigraphischen Abbildung der Lunge und Abbildung des Pancreas angegeben ist.
Tub is et al, International Journal of Applied Radiation and Isotopes, Bd. 19, S. 835 (1968);
wo Tc-99m-markiertes Cystin, Methionin und ein synthetisches Polypeptid und dessen Verteilung in der Maus erwähnt ist und
US-PS 34 66 361;

in der die Herstellung von Chelaten von Technetium und ihre Anwendung für verschiedene diagnostische Zwecke beschrieben ist.

Verglichen mit den üblichen Übergangsmetallen ist über die Chemie des Technetiums sehr wenig bekannt. Technetium gehört zu der 7. Nebengruppe des Periodensystems. Seine Chemie ähnelt oberflächlich derjenigen des Mangans, aber ist noch ähnlicher dem höheren Glied dieser Gruppe, nämlich Rhenium. Technetium kann offensichtlich in verschiedenen Oxidationsstufen vorliegen einschl. + 7 (z. B. Pertechnat) und verschiedenen niedrigeren Oxidationsstufen, von denen einige schwer zu charakterisieren und/oder verhältnismäßig instabil sind. Bei spektrophotometrischen Bestimmungen von Technetium wird das Element komplexiert mit Toluol-3,4-dithiol, Thioglykolsäure und Thiocyanaten (s. M i 11 e r et al, Anal. Chem., Seite 404 (1961) und Seite 1429 (Okt. 1960) und Crouthamel, Anal. Chem., Seite 1756 (Dez. 1957)).

Es ist Aufgabe der Erfindung, biologisch geeignete Komplexe von Tc-99m zu finden, die eine ausreichend hohe Stabilität in vivo und ausreichend niedrige Toxizität besitzen, um für Menschen und Tiere angewandt werden zu können. Diese Komplexe sollen stärker durch die Nieren als z. B. durch die Leber oder Lunge aus dem Blut oder anderen Organen oder Geweben ausgeschieden werden, um die erwünschte Sichtbarmachung in der Niere zu erhalten, wobei sie in den Nieren mit hoher Geschwindigkeit, in anderen Organen oder Geweben jedoch — besonders in Organen oder Geweben in der Nähe der Nieren — mit sehr geringer oder vernachlässigbarer Geschwindigkeit angereichert und aus dem Körper durch andere Wege als die Nieren in einem möglichst vernachlässigbar geringen Maße, ausgeschieden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch Verwendung eines Komplexes von Technetium 99m mit Dimercaptobernsteinsäure, Mercaptobernsteinsäure, Mercaptoessigsäure, Mercaptopropionsäure, 3-Mercaptopropylsulfonsäure, Thioglucose oder Thiomilchsäure zur Herstellung eines parenteral verabreichbaren Nierendiagnostikums.

Die bekannten gefärbten Komplexe, die zur Analyse angewandt werden und in den erwähnten Literaturstellen beschrieben sind, legen die erfindungsgemäße Verwendung nicht nahe. Bei den analytischen Verfahren werden kolorimetrische Techniken angewandt. Dabei werden bei der Herstellung dieser Komplexe wesentlich höhere Konzentrationen an Technetium angewandt als bei der erfindungsgemäßen Verwendung. Die bekann- jo ten analytischen Verwendungszwecke zur Bestimmung von Technetium konnten keine Hinweise auf die erfindungsgemäße Verwendung der Technetium-99m-Komplexe bieten. Deren günstiges physiologisches Verhalten bei der Nierendiagnostik war in Kenntins y, dieses Standes der Technik völlig unerwartet. Der erfindungemäß verwendete Tc-99m-Komplex ist selbstverständlich dann am besten geeigent zur Injektion in den Blutstrom eines Säugetiers, wenn er in einem biologisch sterilen wäßrigen Medium gelöst oder dispergiert ist, das im wesentlichen mit den Körperflüssigkeiten des Säugetieres isotonisch ist. Der Ausdruck »im wesentlichen mit Körperflüssigkeiten von Säugetieren isotonisch« bedeutet, daß der von der betreffenden Lösung ausgeübte osmotische Druck demjenigen einer Körperflüssigkeit wie Blut ausreichend ähnlich ist, so daß kein gefährlicher hypo- oder hypertonischer Zustand bei dem Patienten oder Versuchstier auftritt, wenn 0,1 ml (im Falle der Maus) oder bis zu 10 ml (im Falle eines Menschen) der betreffenden Lösung dem Patienten oder dem Tier in den Blutstrom injiziert werden.

Eine aussagekräftige Bewertung der Nierenfunktion kann erreicht werden, indem man die Zunahme und den Verlust an Radioaktivität in den Nieren des zu untersuchenden Tieres oder Menschen mißt. Es ist im allgemeinen nicht erforderlich, die Radioaktivität länger als ungefähr 24 h nach der Injektion zu überwachen und eine 12stündige Überwachung kann vollständig ausreichend sein. bo

Die Nierenstruktur kann durch Vorrichtungen zum Nachweis von y-Strahlung bestimmt werden, die die von den Nieren emittierte Radioaktivität messen und aufzeichnen.

Die erfindungsgemäß verwendeten Komplexe wer- tr> den schnell durch die Nieren aus dem Blut oder anderem Gewebe entfernt, bleiben in den Nieren eine gewisse Zeit lang und werden dann durch die Nieren in die Blase ausgeschieden und aus dem Körper mehr oder weniger vollständig durch den Urin entfernt

Die erfindungsgemäß verwendeten Tc-99m- Komplexe zeigen eine bestimmte Verteilung zwischen Cl und Wasser und besitzen eine hohe Wasserlöslichkeit.

Der Verteilungskoeffizient ist verhältnismäßig gleichmüßig in dem gesamten angegebenen pH-Bereich von 4 bis 9 und ändert sich um nicht mehr als 3 Einheiten in diesem Bereich.

Die folgende Tabelle zeigt den Verteilungskoeffizienten von Tc-99m-Dimercaptobernsteinsäure in einer Konzentration von 0,027 Mol/l zwischen Wasser und Octanol.

Tabelle 1

pH	Verteihings-
	koeffizient = In (aja,)
4	6,0
5	6,8
6	7,6
7	8,5
8	8,2
9	8.1

Außerdem v, erden die erfindungsgemäß verwendeten Tc-99m-Komplexe, wenn sie über eine 100 μπι dicke Schicht aus nicht aktiviertem Silicagel mit Polyvinylalkohol als Bindemittel bei neutralem pH-Wert chromatographiert und mit wasserfreiem Aceton entwickelt werden, nicht desorbiert, d. h., sie zeigen einen Rf-Wert von 0, während nicht umgesetztes wäßriges Pertechnat einen Rf-Wert von 1,0 besitzt.

Wenn sie jedoch mit wasserfreiem Aceton und konzentrierter Salzsäure in einem Volumenverhältnis von 100:0,05 entwickelt werden, besitzen sie einen Rf-Wert von ungefähr 0,6.

Der genaue Mechanismus, durch den die komplexbildenden Mittel chemisch an das Technetium gebunden werden, ist schwierig zu bestimmen. Es scheint, daß das Tc-99m hauptsächlich in einer Oxidationsstufe von mindestens ungefähr +3, aber nicht mehr als +6 vorliegt. Diese Oxidationsstufe kann bequem erreicht werden, indem man Tc-99m-Pertechnat (99mTcOi), eine verhältnismäßig stabile Technetiumverbindung in der Oxidationsstufe +7 reduziert. Die reduzierte Verbindung kann koordinative Bindungen mit einem oder mehreren Schwefelatomen eingehen, die in Form von Mercaptangruppen vorliegen. Die erforderliche Menge an Te-99m zur Herstellung von Radiodiagnostika, die geeignet sind für die meisten diagnostischen oder Forschungszwecke, ist außerordentlich gering und liegt im allgemeinen im Bereich von ungefähr 0,01 bis ungefähr 500 mCi/ml 99m-Pertechnatlösung. Nur ungefähr 0,02xl0-'°g 99m-Pertechnat, gelöst in ImI wäßrigem Medium (z. B. isotonischer Salzlösung) ist erforderlich, um 0,01 mCi/ml zu ergeben und weniger als 100xl0-'°g 99m-Pertechnat/ml Lösung ergibt eine ausreichende Radioaktivität.

Auf Grund der kurzen Halbwertszeit des Tc-99m werden möglichst kleine Ansätze von 99m-Pertechnatlösung zum sofortigen Gebrauch hergestellt. So kleine Ansätze wie 0,1 ml können für Tierversuche geeigent sein (z. B. zur Injektion bei einem oder mehreren Patienten. Auf jeden Fall ist es sehen, daß mehr als ungefähr 100xl0-¹⁰g (d.h. ungefähr 10^l0g Atom)

Tc-99m in Form des genannten Komplexes erforderlich ist, um einige ml Radiodiagnostikum herzustellen, unabhängig von der Stöchiometrie des Tc-Komplexes. Selbstverständlich soll eine ausreichende Menge an komplexbildender Verbindung zur Verfügung gestellt werden (üblicherweise mindestens 5xlO~⁹ Mol/ml Reaktionsgemisch), um einen Überschuß gegenüber der stöchiometrischen Menge, bezogen auf das Tc-99m in dem Reaktionsgemisch zu erhalten. Ein großer Überschuß an komplexbildender Verbindung (z.B. 0,5 bis ΙΟΟΟμίη pro ml Reaktionsgemisch) kann günstig sein, besonders, wenn die komplexbildende Verbindung selbst dazu dient, die Oxidationsstufe des Pertechnats zu reduzieren.

Das Tc-99m ist erhältlich aus einem Mo-99 Generator auf übliche Weise. Beim Eluieren oder »Melken« des Generators mit meinem wäßrigen Medium erhält man die Tc-99m-Pertechnatlösung in Form von M^+x-(99m-TcOi)*, wobei M⁺¹ ein biologisch geeignetes Kation, wie ein Proton, ein Alkaliion, ein Ammoniumion oder ähnliches und χ eine positive ganze Zahl von weniger als 4 ist.

Das wäßrige Elutionsmedium ist beispielsweise eine Salzlösung, wobei man Natrium 99m-Pertechnat erhält.

Das Pertechnation kann chemisch oder elektrolytisch zu einer niedrigeren Oxidationsstufe des Technetiums reduziert werden, günstigerweise durch Umsetzung mit einem oxidierbaren niederwertigen Metallsalz, wie einem Zinn-II-Salz (z.B. SnCl₂), einem Eisen-II-Salz (z. B. einem Ferrosalz/Ascorbinsäure/Medium), einem Cu-I/Cu-II-Paar, einem Gemisch davon oder anderen chemischen Reduktionsmitteln, wie den Mercaptanen selbst oder auch Metallhydriden, Thiosulfaten, Hypophosphiten, Bromiden, Jodiden usw.

Um eine möglicherweise auftretende Verunreinigung des Komplexes mit unerwünschten Metallionen zu verhindern, werden die Herstellungsschritte in Glasgefäßen durchgeführt und wird die Anwendung von Injektionsnadeln zur Übertragung der Lösungen der Mercaptanverbindungen vermieden.

Der Inhalt des Gefäßes kann mit dem Pertechnat enthaltenden, im wesentlichen isotonischen Eluat zusammengegeben werden. Dabei können, falls erforderlich, die zusammengegebenen Lösungen erwärmt werden, um die Reduktion und Bildung des Tc-Komplexes zu erreichen und das entstandene Radiodiagnostikum kann dann in die Blutbahn des Patienten oder des Versuchstieres injiziert werden.

Günstigerweise ist der Behälter mit einem Stopfen versehen und Vorrichtungen zur Befestigung einer Injektionsnadel, so daß das Gefäß bzw. die Ampulle als Injektionsspritze dienen kann, wobei der Inhalt nach der Herstellung der Lösung des Tc-99m Komplexes parenteral injiziert werden kann ohne daß er in einen anderen Behälter oder eine Spritze übei führt werden muß.

Die Radioaktivitätsmessungen werden auf übliche Weise eine Zeit lang nach der Injektion bis zu 24 h danach durchgeführt, wie bereits erwähnt, je nach der Art der Untersuchung oder Diagnose. Bei den meisten Untersuchungen müssen die Radioaktivitätsmessungen mindestens eine halbe Stunde nach der Injektion durchgeführt werden. Diese Messungen können auf übliche Weise unter Berücksichtigung der Halbwertszeit korrigiert werden und die Ergebnisse im Hinblick darauf untersucht werden, daß man ein Bild der Nierenstruktur oder ein Maß für die Nierenfunktion erhält.

Die Menge des Nierendiagnostikums, die einem Versuchstier oder Patienten injiziert wird, sollte weniger als 25% oder auch weniger als 10% der LD 50 in mg/kg Körpergewicht betragen, obwohl größere Mengen in der Veterinärmedizin angewandt werden können.

Typische Ld 50-Werte (bestimmt bei Nagetieren und mindestens einer anderen Tierart) für das Nierendiagnostikum, betragen ungefähr 20 bis 100 mg/kg ίο Körpergewicht

Wenn optische Isomerie auftreten kann, wie im Falle von Dimercaptobernsteinsäure, sind die racemischen DL-Gemische ebenso geeignet. Sie können leichter synthetisiert werden als die einzelnen Isomeren. Die racemischen Gemische können jedoch, falls gewünscht, nach üblichen Verfahren in die Isomere aufgetrennt werden.

Säuren, Salze oder Hydroxylgruppen, die in dem Molekül des komplexbildenden Mittels enthalten sind, können eine Wasserlöslichkeit oder hydrophile Wirkung verursachen, die zu einem höheren lnfa»/a_o>JWert führt Das Blut ist leicht alkalisch und besitzt einen pH-Wert von 7,4, während Urin ζ. B. einen pH-Wert von ungefähr 5 bis 8 besitzt. So soll der Verteilungskoeffizient des Tc-Komplexes in dem gesamten pH-Bereich von 4 bis 9 berücksichtigt werden. Die Anwendung der Daten für den Verteilungskoeffizienten ist in diesem Bereich allgemein üblich (s. Andrejus Korolkvas, Essentials of Molecular Pharmacology, Wiley (Interscience), New York (1979)). Es hat sich nun gezeigt daß das Wasser/n-Octanol-System gute Werte zur Berechnung des Iipophilen-hydrophilen Gleichgewichts des Tc-Komplexes ohne in vivo Untersuchungen ergibt. Die natürlichen Logarithmen der Verteilungskoeffizienten sind in einigen der folgenden Beispiele angegeben.

Es muß auf die chelatbildende Wirkung der wasserlöslichmachenden Gruppen —COOH, —SO3H und -OH geachtet werden.

Bei der Herstellung der Tc-99m-Komplexe kann, wenn die komplexbildenden Verbindungen zusammen mit einem oxidierbaren Metallsalz mit niedriger Wertigkeit verwendet werden, das Salz mit einer wäßrigen Lösung der komplexbildenden Verbindung zusammengebracht werden. Zum Beispiel kann Mercaptobernsteinsäure in einer Natriumbicarbonat-Wasser-Lösung gelöst werden und ein Reduktionsmittel im Überschuß gegenüber der stöchiometrischen Menge SnCl₂ x 2 H₂O in Äthanol oder 1 m wäßriger HCl kann dann zu der Lösung zugegeben werden. Nachdem die komplexbildenden und reduzierenden Verbindungen zusammengegeben worden sind, kann das 99m-Natriumpertechnat zugegeben werden. Beim Rühren bei Raumtemperatur (20 bis 25° C) tritt die Reduktion ein und über 50%, im allgemeinen mehr als 80% des Pertechnations liegen nach weniger als 1 Stunde bei Raumtemperatur in reduzierter Form vor. Das Ausmaß der Reduktion kann durch Dünnschicht-Chromatographie (TLC) und Überwachung der Strahlung bestimmt werden, da TcO₄" und die reduzierte und komplexierte bo Form deutlich unterschiedliche Rf-Werte besitzen, sofern das Chromatogramm mit den jeweils geeigenten Lösungsmitteln entwickelt wird.

Wenn das oxidierbare niederwertige Metallsalz weggelassen wird, kann das Natriumpertechnateluat mit es HBr umgesetzt werden, um H299mTcBr6 herzustellen. Diese Reaktion wird günstigerweise durch wiederholtes Eindampfen des Eluats in Gegenwart von 0,1 η (oder stärker konzentrierter) wäßriger HBr unter einer

inerten Atmosphäre wie Stickstoffatmosphäre erreicht werden. Das H2TcBr6 kann mit Aceton extrahiert, mit einem Überschuß des komplexbildenden Mercaptans in einem nicht wäßrigen Medium unter Bildung des Tc-Komplexes umgesetzt und dann in Salzlösung oder ■> ähnlichem aufgearbeitet werden. Ferner können pH-Wertänderungen wenn notwendig angewandt werden, um den Tc-Komplex zu lösen.

Die Menge an radioaktivem 99m-Tc, die erforderlich ist, um Abbildungen zu erhalten, ist sehr gering und liegt ι ο in der Größenordnung von 1 bis 100 mCi 99m-Tc/mg komplexbildender Verbindung. Eine Gesamtmenge von 2 mCi radioaktiven Materials reicht üblicherweise für Untersuchungszwecke für einen Menschen mit einem mittleren Gewicht von 70 kg aus. i^r>

Es ist günstiger, eine größere Menge an komplexbildendem Mittel zuzugeben als sie gerade ausreicht, um mit einer sehr kleinen Menge radioaktiver Substanz einen Komplex zu bilden. Restliche saure Funktionen des komplexbildenden Mittels werden günstigerweise 2<i mit einer Natriumhydroxid- oder Natriumbicarbonatlösung neutralisiert. Das Mittel wird, soweit erforderlich, mit Natriumchlorid so eingestellt, daß es im wesentlichen isotonisch ist. Das nahezu isotonische Radiodiagnostikum ist dann zur Injektion fertig. 2 >

Die unterschiedlichen Rf-Werte derTc-99m-Komplexe können zu ihrer Unterscheidung dienen. Damit lassen sie sich auch von ihren Vorstufen unterscheiden. Da nur sehr kleine Mengen von Tc-99m- Komplexen hergestellt werden, ist die Analyse dieser Komplexe durch andere j» Verfahren als die Dünnschicht-Chromatographie äußerst schwierig. Um die Rf-Werte reproduzierbar zu bestimmen, können Dünnschicht-Chromatogramme aus entsprechenden Lösungen und einer standardisierten Chromatographieplatte hergestellt werden. Reproduzierbare Werte wurden mit Chromatographieplatten, umfassend eine 100 μπι dicke Schicht aus nicht aktiviertem Silicagel und Polyvinylalkohol als Bindemittel bei neutralem pH-Wert, erhalten.

Die erfindungsgemäße Verwendung wird im folgenden näher erläutert.

1. Herstellung des Technetium-99m-Komplexes
mit Dimercaptobernsteinsäure

Ungefähr 5 mCi 99m-TcO₄ (10~⁹ g) in 2 ml Salzlösung (Auslauf aus einem Mo-99-Tc-99m-Generator) wurden in 10 ml Glasgefäße gegeben. 2 ml 48%iger wäßriger Bromwasserstoffsäure wurden in die Gefäße gegeben und der Inhalt auf dem Dampfbad unter N2 Atmosphäre zur Trockne eingedampft. Dieses Eindampfen wurde zweimal wiederholt, wobei sich TcBre~² bildete.

10 mg Dimercaptobernsteinsäure (DMSA) in ungefähr 3 ml absolutem Äthanol wurden zu dem TcBr6~²-Rückstand in dem Gefäß gegeben. Die alkoholische Lösung wurde auf ein Volumen von ungefähr 0,5 ml eingedampft.

Anschließend wurden 9 ml Salzlösung in das Gefäß gegeben (unter Stickstoffatmosphäre). Der pH-Wert des Inhalts wurde mit 1 m NaOH auf 7,4 erhöht. Die Lösung wurde in eine pharmazeutische Flasche gegeben, die mit einer Kappe versehen und dicht verschlossen wurde. Mit Hilfe einer die Gummiabdichtung durchdringenden Nadel wurde die Flasche auf einen Druck von 5 mm Hg evakuiert und mit Stickstoff von einer Atmosphäre gespült. Danach war der Inhalt der Flasche zur Injektion zur Nierenabbildung fertig. Gute Nierenabbildungen konnten bei Hunden eine halbe Stunde nach der Injektion dieser Lösung erhalten werden, wobei eine Kamera zum Nachweis von y-Strahlung angewandt wurde.

Die Tabelle 2 zeigt die Verteilung des 99m-Tc-DMSA-Komplexes bei weißen weiblichen Swiss Webster Mäusen, von denen jede ungefähr 20 g wog. Den Mäusen wurde die Lösung intravenös über die Schwanzvene injiziert. Nach einer entsprechenden Zeit wurden sie getötet und seziert. Die isolierten Organe wurden auf ihre Radioaktivität mit Hilfe eines y-Spektrometers untersucht (Packard series 410 A Auto Gamma Spectrometer). Die prozentuale Aktivitätsverteilung wurde berechnet (dabei wurde der radioaktive Zerfall des Tc-99m berücksichtigt). Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Biologische Verteilung des 99m-Tc-Dimercaptobernsteinsäure-Komplexes bei Mäusen als Funktion der Zeit

Organ	Oh	0,5 h	1.0 h	2,0 h	4,0 h	24,0 h
Lungen	7,4	2,3	1,7	0,8	0,7	0,0
Leber	28,6	12,8	9.4	6,8	3,8	2,7
Müz	0,3	A A	0,2	0,3	0,1	0,1
Nieren	9,4	29,3	39,5	45,6	54,8	75,5
Magen	1,8	1,1	1,2	0,5	0,4	0,4
Darm	10,1	6,1	7,0	4,3	3,0	1,7
Pankreas	1,4	0,7	0,4	0,3	0,2	0,2
Sonstige Gewebe u. Knochen	40,9	30,4	26,9	20,4	21,3	8,0

Jeder Wert ist ein Mittel von 3 Mäusen, die bei 3 verschiedenen Versuchen verwendet wurden.

Die Aktivität beginnt sich in den Nieren des Tieres unmittelbar nach der Injektion des Tc-DMSA-Komplexes zu sammeln und reichert sich während 24 h dort an. Diese Daten können verglichen werden mit der Verteilung von Tc^m-Pertechnat, das sich zu jeder Zeit innerhalb von 24 h zu maximal 3% in den Nieren von Mäusen anreichert

Die Dünnschicht-Chromatographie des Tc-DMSA-Komplexes wurde folgendermaßen durchgeführt

Chromatogramm: Nicht aktivierte 100μΐη dicke Silicagelschicht mit Polyvinylalkohol als Bindemittel neutraler pH-Wert.

Lösungsmittelsystem: 1) Wasserfreies Aceton; 2) wasserfreies Aceton — konzentrierte wäßrige Salzsäure (36%) in einem Volumenverhältnis von 100 :0,5.

Entwickelte Chromatogramme: Tc-DMSA entwik-

kelt mit 1) Rf = 0, während nicht umgesetztes Pertechnat einen Rf-Wert von 1,0 besitzt. Tc-DMSA entwickelt mit 2) Rf = 0,63, während nicht umgesetztes Pertechnat einen Rf-Wert von 1,0 besitzt.

2. Herstellung von Technetium-99m-dimercaptobernsteinsäure durch Reduktion mit Mercaptan in HCl

25 mg Dimercaptobernsteinsäure wurden in eine 20 ml pharmazeutische Flasche enthaltend 1 mCi 99m-TcO4 in 4 ml 0,5 m HCl gegeben. Die Flasche wurde verschlossen, mit einer Injektionsnadel evakuiert und 10 min in siedendes Wasser gestellt.

Im NaOH wurde nach dem Abkühlen in die Flasche gegossen, bis der pH-Wert der Lösung auf 7,6 gestiegen war.

Die Flasche wurde evakuiert und mit N₂ gespült. Die Lösung des Dimercaptobernsteinsäure-Komplexes war dann fertig zur Injektion.

3. Herstellung des Technetium-99m-thioglucose-Komplexes

Ungefähr 1 mCi 99m-TcO4 in 0,2 ml Salzlösung wurde in eine Glasfalsche gegeben. Anschließend wurden 2 ml 48%ige HBr zugegeben und der Inhalt der Flasche auf dem Dampfbad unter N₂-Atmosphäre zur Trockne eingedampft. Dieses Eindampfverfahren wurde wiederholt.

Der Rückstand von 99m-TcBr6 wurde durch Zugabe von 2 ml Äthanol gelöst. 25 mg Natriumthioglucose wurden zugegeben und die Lösung mit Hilfe eines warmen Stickstoffstromes nahezu zur Trockne eingedampft.

10 ml Salzlösung wurden zugegeben, um den 99m-Tc-Thioglucose-Komplex zu lösen. Der pH-Wert der Lösung betrug 7,4.

Die Dünnschicht-Chromatographie des Tc-thioglucose-Komplexes wurde wie im Beispiel beschrieben durchgeführt Man erhielt die folgenden Ergebnisse:

Tc-Thioglucose entwickelt mit 1) Rf=O. Nicht umgesetztes Pertechnat besaß einen Rf-Wert von 1,0. Tc-Thioglucose entwickelt mit 2) Rf=0,63 und 0,75.

Die Tabelle 3 zeigt die Verteilung des 99m-Tc-Thioglucose-Komplexes bei weiblichen weißen Swiss Webster Mäusen. Die Mäuse wurden untersucht und die Radioaktivität wie in Beispiel 1 bestimmt.

Tabelle 3

Biologische Verteilung des 99m-Tc-Thioglucose-Komplexes bei Mäusen als Funktion der Zeit

Prozentsatz des gesamten 99m-Tc bei Mäusen als Funktion der Zeit

Organ	Oh	0,5 h	lh
Lungen	2,9	0,3	0,08
Leber	18,9	2,1	3,3
Milz u. Pankreas	2,1	0,1	0,2
Nieren	9,0	2,8	0,4
Magen	0,8	0,8	0,06
Darm	13,3	5,5	1,1
Sonstige Gewebe und Knochen	53,1	1,5	1,4
Urin	0,0	89,9	93,5

Technetium-Aktivität hervorgeht, die während der Versuchszeiten in den verschiedenen Organen vorhanden ist. Die Werte für die Zeit »0 h« heben nicht die Spezifität der Verbindung, sondern nur den Blutstrom in j die verschiedenen Organe an.

Technetium-Thioglucose kann zur Nierenabbildung

verwendet werden, wenn eine y-Kamera angewandt wird oder sie kann ein Maß für die Nierenfunktion liefern, indem das Verschwinden aus dem Blutstrom des Tieres beobachtet wird.

4. Herstellung des Technetium-99m-Mercaptoessigsäure-Komplexes

Ungefähr 3 mCi 99m-TcO4 wurden in eine Glasflasehe gegeben. 1 ml 48%iges HBr wurde in die Flasche gegeben und der inhalt auf dem Dampfbad unter ^-Atmosphäre zur Trockne eingedampft. Dieses Eindampfen wurde zweimal wiederholt.

12 ml Mercaptoessigsäure in 4 ml Aceton wurden zu dem trocknen 99m-TcBr^ Rückstand gegeben. Nach 20 min wurde die Acetonlösung nahezu zur Trockne eingedampft und dann in 5 ml Salzlösung gelöst. 0,5% Natriumhydroxidlösung wurden zugegeben, um den pH-Wert der Lösung auf 7,4 einzustellen.

2^ri 1 h später wurde dieser Komplex in den Blutstrom einer Maus injiziert, wobei ungefähr 24% der Technetium-Aktivität sich in den Nieren fanden. Ein großer Teil der restlichen Aktivität fand sich in dem Urin des Tieres.

jo Der Verteilungskoeffizient \n(aja_o) für Technetium-Mercaptoessigsäure geht aus der folgenden Tabelle hervor.

Tabelle 4

pH-Wert Vertcilungs-

der Lösung koetTizient = In (a_K/a_a)

2,9
3,2
3,5
3,8
4,1
4.4

Die Verbindung wird sehr schnell aus den Nieren der Mäuse ausgeschieden, wie aus der prozentualen

5. Herstellung des Technetium-99m-Mercapto-

bernsteinsäure-KompIexes mit Hilfe von Cu-II-

als Katalysator

In einer 20 ml pharmazeutischen Flasche wurde eine Lösung enthaltend 50 mg Mercaptobernsteinsäure in 1,0 m! Salzlösung hergestellt Der pH-Wert der Lösung war ungefähr 2.

Eine Lösung von 30 μg CuSO₄5H₂O in 10 μΐ Salzlösung wurde in das Gefäß gegeben.

Die Flasche wurde mit einem Stopfen verschlossen, mit einer Kappe versehen und mit Stickstoff gespült

Um den Technetium-Komplex der Mercaptobernsteinsäure herzustellen, wurden 0,4 mCi 99m-TcO4 aus einem Mo-99-Tc-99m Generator in 5 ml Salzlösung in die Flasche gegeben.

Die Lösung wurde mindestens 5 min in einem siedenden Wasserbad erhitzt, damit die Reaktion vollständig ablief. Anschließend wurde die Lösung mit 1 m NaOH-Lösung auf einen pH-Wert von 7,0 bis 7,4 eingestellt

Anstelle des CuSO₄ kann bei diesem Verfahren FeCb verwendet werden.

Beispiel

Das Nierendiagnostikum wird am besten in der Weise zur Verfügung gestellt, daß eine radiodiagnostische Packung hergestellt wird, die zusammen mit dem ■-> Mo-99-Generator angewandt werden kann. Zum Beispiel können 0,1, vorzugsweise mindestens 0,5 bis 10 ml einer Lösung, enthaltend ungefähr 0,5 bis ungefähr 1000 μπι/ιτιΙ komplexbildende Verbindung und eine geeignete Menge, z.B. 0,01 bis ΙΟΟμπι/ml in Reduktionsmittel, hermetisch und aseptisch in verschiedenen oder dem gleichen Glasgefäß eingeschlossen werden. Der Inhalt des Glasgefäßes oder der Glasgefäße kann weiterbehandelt werden, z. B. gefriergetrocknet, um ein trocknes Pulver zu erhalten. Ein Konservierungsmittel, wei Benzylalkohol, wird gegebenenfalls zu dem Inhalt des Glasgefäßes gegeben. Die Lösung in dem Glasgefäß oder eine wäßrige Lösung des trocknen Pulvers soll möglichst Isotonie mit Körperflüssigkeiten, wie z. B. menschlichem Blut, ergeben.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung eines Komplexes von Technetium 99m mit Dimercaptobernsteinsäure, Mercaptobernsteinsäure, MercaptoesHgsäure, Mercaptopropionsäure, S-Mercaptopropylsulfonsäure, Thioglucose oder Thiomilchsäure zur Herstellung eines parenteral verabreichbaren Nierendiagnostikums.

IU